El sexto sentido que todos tenemos

Saber nuestra ubicación en el espacio, un sentido básico. Foto Wikipedia

Saber nuestra ubicación en el espacio, un sentido básico. Foto Wikipedia

Los textos escolares tendrán que hacer una modificación cuando se hable de los cinco sentidos, esos a los que el dicho popular suma un sexto en las mujeres.

Es que en verdad son seis, aunque no son exclusivos de las hembras humanas. Gusto, olfato, visión, oído, tacto y…propiocepción o cómo el cerebro entiende dónde está el cuerpo de uno en el espacio, un sentido que tiene bases genéticas.

Por ejemplo cuando un agente de tránsito pide a una persona embriagada tocarse con su dedo la punta de la nariz. Ahí está examinando ese sentido.

De hace algún tiempo se sabía por estudios en ratones que un gen, PIEZO2 podría tener un rol en este sentido. Este les dice a las células producir proteínas mecano-sensibles. La ‘mecanosensación’ es la capacidad de sentir una fuerza, como cuando alguien presiona la piel de uno, explica un artículo en Live Science. Y también participa en la propiocepción.

Y para entender el efecto del gen en humanos, los investigadores identificaron y trabajaron con dos pacientes jóvenes que tenían una mutación rara en el gen según el artículo publicado en New England Journal of Medicine. También tenían problemas en las coyunturas y escoliosis.

Con ellos se realizaron varias pruebas sobre movimiento y equilibrio. Tenían más dificultades adivinando la dirección del movimiento de sus brazos y piernas, y al caminar cuando se les vendaban los ojos. Les era más difícil sentir las vibraciones de un dispositivo puesto sobre su piel.

Y se les dificultaba más tomar un objeto en frente con ojos abiertos o cerrados.

La versión que tienen del gen PIEZO2 no funciona bien, por lo que sus neuronas no detectan el tacto o los movimientos de las extremidades, aunque otras partes del sistema nervioso funcionan bien: sienten dolor y la temperatura, además en lo cognitivo son similares a las demás personas.

Resumen científico de la semana

Proceso de extracción del gas y su solidificación. Foto Science

Proceso de extracción del gas y su solidificación. Foto Science

1. Tomando gas de la atmósfera

Científicos e ingenieros en una planta de energía en Islandia han demostrado que las emisiones de dióxido de carbono pueden ser bombeadas a la tierra y modificadas químicamente para formar un sólido en cuestión de meses, un hallazgo que puede convertirse en una manera más de capturar el CO2 que calienta el planeta según el artículo en Science.

2. Ojo con la manipulación

Las Academias de ciencias de Estados Unidos recomendaron controlar la manipulación genética de animales que conduce a la modificación de ciertas características, una técnica vista como esperanza para combatir infecciones transmitidas por vectores, como la malaria. Indicaron que aún no se conocen bien todas las reacciones que podrían desencadenar en la naturaleza.

3. Muy acompañada

Lucy, como fue bautizada en 1974, fue un fósil que dio origen a una nueva especie, Australopitecus afarensis, que vivió entre hace 2,9 a 3,3 millones de años, no vivió sola. Entre hace 3,3 y 3,8 millones de años, plioceno medio, coexistieron varias especies como Australopithecus bahrelghazali y Australopithecus deyiremeda. Esto resta fuerza a la hipótesis que dice que solo existió al tiempo una especie que fue antecesora directa de los humanos. El artículo apareció en Proceedings of the National Academy of Sciences.

4. Mejor terapia

Científicos desarrollaron una técnica que puede ayudar a superar una serie dificultad de las terapias genéticas, la capacidad de generar una gran base de células con genes corregidos para aliviar heridas o enfermedades, pues esa incapacidad ha dificultado el desarrollo de muchas de esas terapias, que serían esperanza para miles de personas. El avance apareció en Science Translational Medicine.

5. Memoria ocular

Un estudio en ratones demostró que cuando se pierde la visión por un ojo, las células se adaptan a la nueva condición y forman nuevas conexiones. Si se vuelve a ver, las células recuperan su función, dando muestras de tener una memoria. Pese al hallazgo demostrado en Science, no se sabe cuál es el mecanismo detrás de esta plasticidad.

6. Sí son homos

El pequeño Hobbit sí era una especie de homo, sugiere un nuevo estudio que parece desvirtuar la hipótesis de quienes piensan que se trataba solo de seres con alguna clase de enanismo. Uno de los fósiles analizados tenía además, dijeron, síndrome de Down. Fósiles de estos seres se recuperaron en la isla de Flores en Indonesia, denominándose Homo floresiensis, pero el debate ha sido continuo. Esos habitantes de la isla, extinguidos ya, vivieron hasta hace cerca de 80.000 años. El estudio apareció en Plos One.

7. Bautizo periódico

La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada nombró provisionalmente los nuevos elementos de la tabla periódica, así: el elemento 113 es el nihonio (Nh), el 115 recibió el nombre de moscovio (Mc), el 117 es tenesina (Ts) y el 118 es el organesón (Og). Son elementos superpesados. En 5 meses se tomará una decisión definitiva sobre si quedan bautizados así o se les cambia nombre.

8. Peces avanzados

Un estudio en Scientific Reports sugiere que hay peces que pueden reconocer rostros humanos. En el estudio con el pez arquero, tropical, se encontró que tienen esa capacidad pese a no representarles ninguna ventaja evolutiva. Los peces mostraron que reconocían un rostro entre una serie que se les mostraba, incluso son rasgos modificados.

9. Parásito poderoso

El Toxoplasma gondii, ese parásito que solo cumple su ciclo sexual en los gatos, que solo mide 5 micras, y que se considera ha infectado al menos a 2.000 millones de personas, interrumpe los neurotransmisores del cerebro y desencadena enfermedades neurológicas en aquellas personas predispuestas a tales enfermedades, según un estudio aparecido en Plos Pathogens. El T. gondii lleva a una mayor producción de glutamato, el principal neurotransmisor, afectando las neuronas.

10. Gigantes amenazados

Los grandes animales terrestres y marinos que son cazados por algunas de sus partes, como los elefantes por sus colmillos y los tiburones por las aletas, tienen doble peligro de extinción, por su tamaño y por su alto valor, según un estudio publicado en Current Biology. Pero mientras las especies terrestres pueden estar protegidas en algunos territorios, en el mar no existen esos territorios pues el rango de distribución de las especies es más amplio.

¿Quién tiene los ojos más rápidos?

Un papamoscas. Floto Wikipedia commons

Un papamoscas. Floto Wikipedia commons

El ojo más rápido. Y no lo tiene un gran animal. No, lo poseen las pequeñas aves passeriformes, esas que enamoran con sus cantos.

Las aves en general son famosas por su agudeza visual y ahora un estudio de investigadores de Universidad de Uppsala, la Universidad de Estocolmo y la también sueca universidad de ciencias agrícolas que estos pájaros en su hábitat tienen la visión más rápida que cualquier toro vertebrado y casi dos veces más rápida que la nuestra.

El estudio fue publicado en Plos One.

Los científicos investigaron la capacidad de resolver detalles en el tiempo de tres paseriformes, o sea la resolución temporal de la visión, como los cambios por segundo que un animal es capaz de percibir. Puede ser comparada con la resolución espacial (agudeza visual) que es una medida del número de detalles por grado del campo de visión.

Pese al resultado, el hallazgo causa cierta preocupación por las aves criadas en cautiverio, pues muchas paseriformes son mantenidas en jaulas, donde deben ser capaces de ver tan bien como aquellas en libertad. Las bombillas podrían estar causándoles problemas, pues parpadean a los 100 Hz, que es invisible al ojo humano pero no debe serlo para ellas, lo que les produciría cambios en su comportamiento y estrés.

De todos los animales del mundo, el águila tiene la visión más aguda, al poder discernir 143 líneas en 1 grado del campo de visión, mientras un humano con gran visión solo alrededor de 60. La magnitud de esta diferencia es casi la misma entre la máxima velocidad de visión humana y un papamoscas: 60 y 146 Hz respectivamente. Así, la del papamoscas es más rápida que la humana casi en la misma proporción en la que la visión del águila es aguda.

La rapidez visual de las paseriformes sería una adaptación evolutiva tan impresionante como la vista aguda de las aves de presa.

Las 10 noticias científicas de la semana

1. Bacteria comeplásticos

Un grave problema: la disposición del plástico. Foto Wikipedia

Un grave problema: la disposición del plástico. Foto Wikipedia

En un hallazgo sorprendente, científicos encontraron una bacteria que se alimenta de plástico, sí PET y otros, lo que podría ser en el futuro un arma contra este útil producto que tanto contamina. Se trata de Ideonella sakaiensis, dice el informe en Science. El problema es que come muy despacio, algo que se podría obviar con modificación genética dijeron otros investigadores.

 

2. Cuestionan al buen colesterol

Hace décadas se determinó que existen dos tipos de colesterol, el LDL, malo para la salud, y el HDL, el bueno de la película con un efecto protector. Pero un estudio en Sciece dice que no es tan sencillo y que tener altos niveles del bueno no concede ninguna protección contra las enfermedades del corazón.

 

3. Volvió a ver

Científicos mostraron un método para generar varias clases de tejido ocular a partir de células madre. Cuando se hizo el trasplante a un modelo animal (conejo) con ceguera por la córnea, el animal recuperó la visión, lo cual alienta los ensayos en humanos para recuperar la pérdida total o parcial de la visión. El estudio apareció en Nature.

 

4. Eso es mucho veneno

Mucho se ha hablado de la extinción de las abejas. Estos polinizadores están amenazados en distintas partes del planeta. Un estudio en el Journal of  Chromatography reveló que las abejas están siendo envenenadas con 57 pesticidas diferentes, que fueron encontrados en estos insectos sociales, lo cual podría conducir a medidas para protegerlos.

 

5. Calor nocturno

Desde hace varias décadas se observa un fenómeno: las noches se han estado calentando mucho más rápido que los días, una tendencia que a pesar de todo… continuará. La principal fuerza actuante es el sistema climático. En las noches la capa de aire más cercana al suelo es de solo cientos de metros, en el día de varios kilómetros. Esa variación hace que las noches sean más calientes según el estudio en el International Journal of Climatology.

 

 

6. Estatura, obesidad y… destino cruel

Una investigación en el BMJ asoció a los hombres cortos de estatura y a las mujeres obesas con menores oportunidades en la vida en temas como educación, ocupación e ingresos. Eso indica que las mujeres con sobrepeso tienen desventaja socioeconómcia y que los hombres altos tienen ventaja sobre los que no. El estudio tomó datos de 119.000 individuos de 40 a 70 años de edad.

 

7. Un extraño material

Parece mágico: científicos de Harvard un material que se puede doblar y es tan versátil que puede cambiar de tamaño, volumen y forma, según necesidad. Podría aplanarse conteniendo el peso de un elefante, por ejemplo, y luego volver a su forma original para ser usado en otra forma. La estructura fue inspirada por una técnica del origami. Su descripción apareció en Nature Communications.

 

8. ¿Quién habla allá afuera?

Astrónomos detectaron la fuente de las más débiles ondas milimétricas de objetos tenues a través del universo. Esos objetos son responsables del enigmática luz infrarroja de fondo que llena el universo. El 60% corresponde a galaxias débiles, mientras el resto aún tiene origen desconocido. El artículo apareció en The Astrophysical Journal Supplement Series. ¿De dónde vendrán?

 

9. No, no era el paraíso

Científicos reunieron todas las evidencias para ver cómo era la vida en Olduvai Gorge (Garganta de Olduvai), Tanzania actual, hace 1,8 millones de años. Es un sitio fosilífero por excelencia. Encontraron que esos homíninos de rasgos primitivos aún tenían acceso a alimentos y al agua, así como dónde cobijarse. Pero la vida no era fácil: debían competir por la comida con los grandes carnívoros de entonces. El estudio apareció en Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

10. Sí se puede

Un reporte concluyó que hoy existen las herramientas para vincular fenómenos climáticos extremos como inundaciones y olas de calor al cambio climático de origen antropogénico, algo sobre lo cual los científicos siempre han guardado prudencia afirmando que era difícil atribuir un evento a ese cambio y que solo se podía hablar de tendencia. Las sequías y las lluvias extremas aún son difíciles de vincular con el cambio climático según el reporte preparado por científicos de Penn State.

 

 

Ojo con las pupilas de los animales

Parece simple curiosidad, pero el rasgo se repite y muestra las adaptaciones múltiples de la naturaleza y la evolución: ¿Ha observado cómo tiene las pupilas el gato?

Un estudio en Science Advances sugiere que la orientación de la pupila en los animales está relacionada con los hábitos de caza.

Los gatos, ya se debió responder, las tienen verticales.

“La gente dice que la pupila horizontal expande la vista horizontal del terreno, pero eso no se ha demostrado”, en palabras de Martin Banks, coautor, de la Universidad de California en Berkeley. “Nuestra contribución fue construir un modelo y mostrar lo que sucedió”.

El grupo de Banks analizó los ojos de 214 especies de animales terrestres y encontró que aquellos con pupilas extendidas, horizontales, tendrían a ser vegetarianos mientras los depredadores que cazan en el suelo tendían a tenerlas verticales. Los grandes depredadores como los felinos y aquellos que cazan presas, tendían a tener pupilas redondas, según un reporte en Popular Science.

Mediante simulaciones computarizadas, los investigadores observaron que cuando la pupila es horizontal entra más luz al ojo de lado que de abajo o arriba, lo que, creen, es útil para estar alertas ante depredadores. A su vez, la pupila vertical facilitaría la profundidad de campo y el foco.

No todos están convencidos de que así sea y por ejemplo Ronald Kröger, biólogo de Lunds University en Alemania, dijo a The New York Times que hay muchas excepciones a la propuesta de Banks y colegas.

Para este, la hipótesis sugerida en el estudio es solo una de muchas fuerzas que moldearon la evolución de la visión.

Pero interesante. ¿Cómo tiene las pupilas su perro?

Ciego recupera visión con células madre

Era ciego pero ahora ve tan bien que podría manejar auto. Y no fue obra de un milagro ni de fuerzas del más allá: todo se debió a células madre.

Un tratamiento experimental permitió que ese paciente recuperara la vista, perdida por una degeneración de las células de la retina. Él hace parte de un ensayo clínico que examina la seguridad de utilizar células humanas embrionarias para reversar dos causas comunes de ceguera.

Las personas sometidas al tratamiento han reportado una modesta ganancia en su visión en el ensayo que comenzó en 2011. Pero este hombre, reportó la revista New Scientist, ha logrado un avance dramático. La visión pasó de 20/400 a 20/40, es decir que puede ver sin dificultad.

“Había un tipo que andaba por ahí ciego, pero ahora puede ver”, dijo Gary Rabin, jefe ejecutivo de Advanced Cell Technology, la compañía en Marlborough, Massachusetts que realiza el tratamiento. “Con esa clase de visión usted puede obtener la licencia de conducción”.

La compañía ha tratado 22 pacientes que tenían degeneración macular relacionada con la edad, una condición común que deja a las personas con un hueco negro en el centro de su visión, o distrofia macular Stargardts, enfermedad heredada que lleva a una ceguera prematura.

En ambas enfermedades, las personas pierden gradualmente el pigmento epitelial de las células de la retina esencial para la visión dado que reciclan proteínas y restos de lípidos que se acumulan en la retina y suministran nutrientes y energía a los fotorreceptores, las células que capturan la luz y transmiten las señales al cerebro.

La compañía trata ambas condiciones volviendo las células embrionarias en células sanas de la retina y trasplantándolas a los participantes debajo de la retina en un ojo.

Aunque el ensayo trata de determinar inicialmente la seguridad de las células madre, los participantes han reportado mejoras en su visión. Los resultados definitivos se publicarán más adelante.

Nace una esperanza para personas ciegas

El camino hacia el viejo sueño de la restauración de la visión en personas ciegas es ahora un paso más corto, gracias a un desarrollo de científicos de las Universidades de California en Berkeley, Munich y Washington en Seattle.

Los científicos descubrieron un químico que restaura temporalmente parte de la visión en ratones ciegos y ahora trabajan en mejorar el compuesto que podría ser útil a las personas con ceguera degenerativa en algún momento en el futuro.

La investigación podría ayudar a aquellos con retinitis pigmentosa, una enfermedad genética que es la forma más común de ceguera hereditaria, así como a los que padecen degeneración macular relacionada con la edad, la causa más común de ceguera adquirida en el mundo desarrollado.

En las dos enfermedades, las células sensibles a la luz en la retina –conos y bastones- mueren, dejando al ojo sin fotorreceptores funcionales.

El químico, llamado AAQ, actúa haciendo sensibles a la luz las células ‘ciegas’ remanentes en la retina, dijo Richard Kramer, investigador de Berkeley. El AAQ es un foto-suiche que se une a los canales de ión de las proteínas en la superficie de las células retinales. Cuando se encienden por la luz, AAQ altera el flujo de iones a través de los canales y activa esas neuronas en la forma como conos y bastones son activados por la luz.

“Es similar a la forma como la anestesia local obra: se mete en los canales de iones y se fijan por largo tiempo, así que usted permanece ‘dormido’ por un tiempo. Nuestra molécula difiere en que es sensible a la luz, de modo que uno puede encender o apagar la actividad neuronal”, dijo Kramer.

Como el químico eventualmente se desprende, puede ofrecer una alternativa más segura a otras aproximaciones experimentales para restaurar la vista, como las terapias genéticas y de células madre, que cambian la retina permanentemente. Es además una técnica menos invasiva que implantar chips sensibles a la luz en los ojos.

“La ventaja de este tratamiento es que es un simple químico, o sea que se puede cambiar la dosis, y se puede emplear en combinación con otras terapias o descontinuar el tratamiento si no se obtienen resultados”.

Para el coautor Russell van Gelder, oftalmólogo de la U. of Washington “es un enorme avance en el campo de la restauración de la visión”.

El estudio fue publicado en Neuron.

Cura para la ceguera está en camino

Lo que era utopía hace tan solo pocos años, parece realidad que vuela como los aviones sobre el Atlántico.

Tratamientos prometedores para aquellos ciegos por una forma hereditaria de una enfermedad que daña la retina se están expandiendo por toda Europa y comenzaron a cruzar el océano ofreciendo una luz de esperanza para miles de personas con esa condición: retinosis pigmentaria, que afecta más de 1.500.000 personas en el planeta y que destruye los fotorreceptores de la retina, las células conos y bastones que convierten la luz en señales eléctricas que son transmitidas vía nervio óptico a la corteza visual del cerebro para su procesamiento.

Hasta ahora no hay tratamiento efectivo, pero científicos están dando grandes pasos para remediar la condición mediante implantes para estimular los nervios aún activos en la retina, la capa de tejido detrás del interior del ojo.

A mediados de noviembre, Retina Implant, AG, obtuvo aprobación para extender la prolongada fase II de ensayos clínicos con humanos de su implante de retina más allá de su natal Tübingen (Alemania), a 5 nuevos sitios: Oxford, Londres y Budapest, con dos localidades adicionales en Alemania.

El implante es un chip microelectrónico de 3 x 3 milímetros con cerca de 1.500 fotodiodos sensibles a la luz, amplificadores y electrodos insertados quirúrgicamente debajo de la fóvea (que contiene los conos) en la región de la mácula en la retina. La fóvea permite la claridad de la visión de la que depende la gente para leer, ver televisión y conducir. El chip ayuda a generar visión parcial al estimular las células nerviosas intactas en la retina. Los impulsos nerviosos de estas células son conducidos por el nervio óptico a la corteza visual, donde originan la impresión de la vista.

Hasta ahora, algunos pacientes reportan que tienen un campo estrecho de la visión parcialmente restaurado, proveyéndoles con suficiente precisión para localizar fuentes de luz como ventanas, lámparas y para detectar objetos iluminados contra fondos oscuros. La fuente energética del chip se implanta bajo la piel detrás de la oreja, conectada por medio de un cable.

Para quienes padecen retinitas pigmentosa, el dispositivo crea una pequeña ventana en blanco y negro hacia el mundo, según Eberhart Zrenner, cofundador de la compañía, citado por Scientific American, jefe además del Institute for Ophthalmic Research de la Universidad de Tübingen. Retina Implant ha colocado con éxito el chip debajo de la retina de 9 pacientes desde 2010.

La esperanza es poder, en poco tiempo ampliar el campo de vista de las personas con los fotodiodos, pero la capacidad para producir colores firmes no parece posible por ahora.

Cómo detectar los enemigos

Pregunta: ¿cómo sabe uno que un desconocido es el enemigo? ¿Cómo un ratón usa su olfato para detectar y evadir depredadores, incluyendo aquellos que no conoce siquiera?

Respuesta: David Ferrero y Stephen Liberles de Harvard Medical School, descubrieron un simple compuesto que se halla en altas concentraciones en la orina de carnívoros que provoca instintivamente una respuesta de evasión en ratones y ratas. Es la primera vez que científicos identifican un químico que les permitiría oler los carnívoros en general desde una distancia segura. Entender las bases moleculares del reconocimiento de depredadores por el olor entregaría herramientas cruciales para estudiar los circuitos neurales asociados con la conducta innata.

Los hallazgos fueron publicados en Proceedings of the National Academy of Science.

El trabajo comenzó en 2006 cuando Liberles estaba en el laboratorio de Linda Buck, parte de un grupo que ganó el Nobel por identificar los receptores que permiten a las neuronas olfatorias detectar olores. Allí identificó un nuevo tipo de receptor, llamado TAAR).

Los ratones tienen unas 1.200 clases de receptores de olores y 14 tipos de TAAR. En comparación los humanos –que dependemos más de la visión- tenemos unos 350 receptores de olores y 5 TAAR.

Varios de los TAAR de los ratones detectan químicos presentes en la orina de ratones, por lo que Liberles se preguntó se desempeñaban un rol en la conducta social de los roedores.

Ferrero descubrió entonces que uno de esos 14 TAAR detectaba el olor de varios carnívoros. Se trataría de una kairomona: un químico que funciona como una feromona, excepto que se comunica entre miembros de diferentes especies en vez de la misma.

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